淺談地理實驗在高中地理教學中的應用與作用

鄭楷

【摘要】本文主要從地理學科特點以及《普通高中地理課程標準》的要求，對于在地理教學中開展地理實驗淺談自身的一些看法，并以一些簡易的地理實驗作為例子進行論述探討，點明地理實驗在地理教學中的一些應用與作用。

【關(guān)鍵詞】地理 地理實驗 高中地理教學 必修一 學習興趣

【中圖分類號】G633.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）44-0149-02

地理學科其研究對象是地球表層系統(tǒng)，它是一門實踐性很強的學科。地理事象的實踐性、廣遠性、復雜性、綜合性等學科特點使得許多地理概念、事物、現(xiàn)象和規(guī)律難以用語言表達，超出了學生的生活感知范圍，往往成為了學習上的障礙和教學上的難點，尤其高中課堂必修一的自然地理部分更是學生理解的難點。而充分利用地理模擬實驗可以形象、直觀、生動地為學生展示地理規(guī)律、認知地理原理的過程，將地理知識簡易化，一方面有利于激發(fā)學生的學習熱情，另一方面有利于培養(yǎng)學生探索地理問題，解決地理問題的能力。[1]

另外，對于大多農(nóng)村中學來講，由于教育資源貧乏，很多學校無法配備齊全的教育儀器設(shè)備，甚至對于一些常規(guī)的教學掛圖、模型、標本也欠缺。如此，充分利用已有的教具，或者動手創(chuàng)作一些簡單的實驗工具以及利用現(xiàn)實生活中的地理事物，不但有利于解決農(nóng)村中學實驗器材短缺的問題，更能夠激發(fā)學生及教師的探索知識熱情，鍛煉了動手能力。

1.制作簡易地理小實驗培養(yǎng)學生的學習興趣

興趣是學生學習的動力，對于教師來說，更是其提高課堂效率，教育學生，引導學生的有效途徑。所以在課堂教學中，教師可以時不時尋找制作一些簡易有趣的地理實驗來激發(fā)調(diào)動學生學習的積極性。比如，在學習“火山地貌”時，可以通過制作簡易的“海底火山噴發(fā)”小實驗作為課堂導入來活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習興趣。實驗如下：

（1）實驗器材：大透明玻璃缸1個、小玻璃瓶1個、紅墨水（可用顏料代替）

（2）實驗步驟：

Ⅰ.在大透明玻璃缸中注如八九分滿的冷水。

Ⅱ.往小玻璃瓶中倒入一些紅墨水，接著再往小玻璃瓶倒?jié)M熱水。

Ⅲ.將注入熱水和紅墨水的小玻璃瓶放入大透明玻璃缸中讓學生觀察現(xiàn)象。

（3）實驗結(jié)論：通過觀察，學生可以看到大透明玻璃缸中的小玻璃瓶口處有紅墨水溢出，并且大致呈柱狀向上升起，這一過程類似于地底處的巖漿向上噴發(fā)的景象。

在上述實驗結(jié)束后，教師還可以引導學生思考：如果往小瓶子中注入的不是熱水而是冷水，然后將大透明玻璃缸中的冷水換成熱水，那么實驗現(xiàn)象是否還是一致？如此進一步調(diào)動了學生的學習興趣，也激發(fā)了學生探究的熱情。

2.自制簡易教具輔助教學

在學習湘教版必修一第一章第三節(jié)《地球的運動》時，探討“地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之全球晝夜長短變化”這一知識點時，教師可以通過簡易的制作教具進行課堂演示教學，有助于學生理解并掌握其規(guī)律。實驗如下：

（1）實驗器材：兩張透明的硬塑料板、釘子一根、直尺、圓規(guī)、剪刀、紅色與藍色油性筆

（2）實驗步驟：

Ⅰ.先將兩張透明的硬塑料板用圓規(guī)畫一個同等大小的圓，并用剪刀將圓剪下來。

Ⅱ.將其中的一個圓當做地球，用藍色油性筆在上面畫出并標上赤道、南北回歸線、南北極圈、極點，并將南北兩個極點相連（如圖二A所示）。

Ⅲ.在另一個圓上用藍色油性筆畫出一條圓的直徑用以代表晨昏線，將晨昏線左邊的半圓涂上藍色虛線代表黑夜的范圍；用紅色油性筆在晨昏線右邊畫一條與晨昏線相垂直的半徑用以表示太陽直射光線（該半徑所在的半圓實際上就代表了白天的范圍，如圖二A所示）。

Ⅳ.將兩個圓重疊（步驟2的第一個圓放在下面），在圓心位置用釘子釘起來固定住。

Ⅴ.將步驟3的第二個圓中代表太陽直射光線的那條紅色線與第一個圓的赤道重合，通過轉(zhuǎn)動第二個圓的太陽直射光線在第一個圓中南北回歸線之間的區(qū)域進行運動，就能直觀的觀測并歸納出在不同時期，隨著太陽直射點的移動，全球各地的晝夜長短變化的規(guī)律（如圖二B所示）。

（3）實驗結(jié)論：

3.巧用地理模型突破難點

在高中的地理學習中，等值線這部分知識一直是高考的重點，也是地理學習中的一個基礎(chǔ)點。而等值線中，等高線是最常見也是最基礎(chǔ)的一種類型。可是在高一的學習中，學生對于等高線這一知識的掌握卻不是很理想，具體表現(xiàn)在頭腦里不能夠?qū)⑵矫娴牡雀呔€地形圖與現(xiàn)實中的立體具體地貌對應起來。學生只是很機械化的記住等高線地形圖中等高線該怎么表示才是山脊、山谷、鞍部等，等高線的疏密代表地形的陡緩等等，對于為何要這么表示，其中的因果不能理解，造成對基礎(chǔ)知識的理解不到位，進而影響到對其它知識的學習。在這里除了可以讓老師在平時的時候?qū)W校周圍的山體進行拍照，然后教學生對山體不同部位的地貌進行辨別外，也可以利用地理山體模型做一些簡易的等高線地形圖輔助學生了解學習。實驗如下：

（1）實驗器材：山體模型、鐵線若干條、紅線、直尺

（2）實驗步驟：

Ⅰ.先用鐵線將山體模型底部圍起來（注意山體模型的一些部位是有所彎曲的），盡量使鐵線彎曲貼合模型，尤要注意該實驗要讓學生重點掌握和觀察的山體部位的地方。

Ⅱ.用直尺確定好一個等高距，接著用另一鐵線在第一個鐵線圈一個等高距的地方將山體模型再圍繞一圈，還是要注意盡量使鐵線圈彎曲貼合模型（如圖三A所示）。

Ⅲ.依照步驟2逐步將山體模型圍繞若干個鐵線圈。圍繞好后用紅線將山體模型中要讓學生觀察的山體部位，如山脊、山谷等部位系好連接起來（注意做好標識，以免等下取下線圈后混淆）。

Ⅳ.將圍繞在山體模型上的鐵線圈取下來放在地上，如此就形成了一幅平面的等高線地形圖。教師引導學生重點觀察實驗中系紅線的部位的等高線特點，再與山體模型做一比較，如此學生就能直觀的在頭腦中將兩者對應起來（如圖三B所示）。

4.用地理實驗聯(lián)系高考與社會實踐

在教學中，如果教師能夠?qū)⒄n堂所要傳授的知識與現(xiàn)實生活實踐結(jié)合在一起，那么一方面不僅有利于學生知識的內(nèi)化，另一方面也能更好的實現(xiàn)學生的素質(zhì)教育。如果在這個基礎(chǔ)上還能夠與高考備考要求相結(jié)合的話，那就更為完美了。在2013年全國卷2的第3～5的選擇題以及2017年全國卷1的第9～11的選擇題中，就考查了用“膜”覆蓋對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。對于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)民冬春季節(jié)利用“地膜”或者“覆膜”進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為普遍，如何通過地理實驗揭示其中的原理與作用，對于學生走進現(xiàn)實生活以及運用所學地理知識來指導社會實踐具有很強的現(xiàn)實意義。實驗如下：

（1）實驗器材：塑料薄膜、溫度計、紙巾、沙堆、紅墨水

（2）實驗步驟：①將沙土壘成兩壟，一壟用薄膜袋覆蓋（袋內(nèi)土中插入溫度計），另一壟則不用覆蓋薄膜袋（注意土中同樣插入溫度計），分別記好開始時兩邊沙土中溫度計的數(shù)值；②在兩邊的沙土上分別放入一張白紙，白紙中間可按壓一下，使之下凹。在紙中間倒上等量的紅墨水（為防止墨水滲透到沙土里，可在下凹處事先放置一薄膜墊在紙底部）；③注意薄膜袋四周用沙土堆封固定每隔半個小時觀察兩邊的溫度計的數(shù)值，分別記下來。另外注意觀測兩邊紅墨水是否已干透（如果有一邊紅墨水干透即可停止實驗）。

（3）實驗結(jié)論：①通過觀察與測算，用薄膜覆蓋的一方壘土，其溫度要高于沒有薄膜覆蓋的一方壘土，這反映出薄膜覆蓋具有“保溫”的作用；②沒有薄膜覆蓋的一邊的紙張其紅墨水先干透，而有薄膜覆蓋的一邊的紙張的紅墨水干透較慢，并且紙張微皺，仔細觀察還可發(fā)現(xiàn)其上方薄膜上有小水珠生成，這反映出薄膜具有“保水”功能。

對于以上的這個實驗，如果實驗持續(xù)的時間長一些（最好觀測24小時），收集的數(shù)據(jù)更多一些，我們還可以從中得出結(jié)論：有薄膜覆蓋的一邊沙土，其晝夜溫差相對要小。另外，我們還可以用水直接澆灌在沙土上，以及可用吹風機對沙土進行吹襲。通過觀察還能明顯看出有薄膜覆蓋的沙土流失得較少，而無薄膜覆蓋的一邊，其沙土明顯流失得多，在表面被侵蝕出一些凹痕出來，這反映出了薄膜覆蓋還具有“保土”的功能。

5.小結(jié)

類似于以上的地理實驗在高中地理教學中的應用其實還有很多，實驗所運用的器材實際上也很容易找到，比如對于一些風成地貌的形成，我們可以借助吹風筒對一些不同直徑的沙粒進行吹拂來進行探究；對于流水地貌的學習，我們可以利用用泡沫當作河床底部，然后在泡沫上方堆積沙土，用水進行沖刷來探究河流地貌的形成以及“溯源侵蝕、下蝕、側(cè)蝕”這三種侵蝕力的特點等等；對于地轉(zhuǎn)偏向力在不同半球的作用方向，我們可以簡單的借助地球儀進行演示；對于高低壓系統(tǒng)，我們可以借助氣球和一根吸管就可以來演示等等。

《普通高中地理課程標準》在基本理念方面提出“倡導自主學習、合作學習和探究學習，開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調(diào)查和地理專題研究等實踐活動”。在“調(diào)動和運用地理知識、基本技能”能力目標中，首次強調(diào)“能夠調(diào)動和運用自主學習過程中獲得的相關(guān)地理信息”，回應了新課程所倡導自主探究學習的訴求，并明確提出“基本的地理觀測、地理實驗等”地理基本技能的新要求。[2]所以，多在地理教學中運用地理實驗輔助教學，模擬地理過程，給學生提供直接觀察和動手操作的機會，學生的學習就會逐漸由教師“教會”變?yōu)閷W生“學會”，由教師的“要我學”變?yōu)閷W生的“我要學”，這樣不僅使得教師的教學方式更為貼近新課標要求，而且最重要的是可以改善學生的學習方式，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]金姝蘭，金威.地理實驗對中學地理教學影響的實驗研究[J].廣西教育學院學報， 2004， 6：84-87.

[2]費月.高中地理實驗教學研究[D]. 東北師范大學， 2011.